3 基于台达FCS系统的信息集成工程案例
为提高纺织厂生产管理效率，降低成本，提高产品品质，增强行业内竞争能力，国内一部分纺机设备厂家已率先采用网络产品应用于设备中，整合生产过程各部分控制机能，实现了纺织厂设备运行的综合管理。下面以河北一间纺织厂实际控制方案为例，说明网络产品的自动化控制中的综合应用。
3.1方案设计
本方案设计首先是考虑设备运行的稳定性和可靠性，以此保证设备的正常无故障运行。其次是保证自控系统的先进性、可维护性以及可扩展性，这是保障系统在将来技术的领先和设备易于维护、扩展。
（1）纺机设备。方案是根据纺织厂生产的具体要求，按国家相关规定而设计的开放式集散控制系统，体现了现代控制系统的集中管理、分散控制、信息共享的思想。方案采用台达DVP系列产品配置网络自控系统。该纺织厂网络自控工程包括从梳棉到絡筒的各种设备，具体如下：6台梳棉机；2套并条机（分为头并、二并）；3台悬锭式粗纱机；20台细纱机；2台络筒机。
（2）纺机信息项目。工程控制系统内容。各设备的系统工艺参数的监测及设置，各运行数据的采集、处理及管理。具体内容包括：
•设备监测：对梳棉机、并条机、粗纱机、细纱机、络筒机设备的各种工艺参数进行检测和设置。
•设备控制：对各设备控制回路按工艺流程实施优化闭环控制，根据设备当前的运行状况调整相关其他设备。
•联锁报警：对每台设备的各种故障进行分级处理，根据不同级别进行本体报警，关联设备报警处理，并可建立设备运行档案，提高设备开机率。
•历史数据：对生产过程关键参数、每班生产状况进行历史数据存储，为生产管理提供现场数据。
•品质追溯：通过生产全过程的监控以及历史数据存储查询，当成品或后工序产品出现品质问题时，可通过追溯的方式查找出现故障的工艺环节，从而快速排除和调整，避免更大的损失。
（3）台达FCS主控制系统。该方案配置为台达FCS系统作为主控制系统，对设备进行全面控制和监视，以实现生产管理的智能化。台达长期以来一直致力于自动化控制系统的研发与应用，在各行业中有广泛应用，提供客户完善的综合解决方案，取得了良好的实际应用效果。通过多年的实践和大量项目的实际应用，DVP系列产品具有可靠性高，实用性强，系统稳定，运算速度快，操作界面友好等优点，是自动化控制优选方案，并且由于产品运用的广泛性，所以维护、备品、备件都十分容易。FCS（Fieldbus Control System）系统是具有数字化的通信方式、全分散的系统结构、开放的互联网络、多种传输媒介和拓扑结构、高度的环境适应性等特点的现场总线（Fieldbus）技术，从根本上突破了传统的“点对点”式的模拟信号或数字—模拟信号控制的局限性，构成一种全分散、全数字化、智能化、双向、互连、多变量、多接点的通信与控制系统。相应的控制网络结构也发生了较大的变化。FCS的典型结构分为设备层、控制层和信息层。DVP系列FCS系统的基本组成包括上位机监控管理站、设备操作站和三层通讯网络架构.
3.2信息层设计
信息层由上位计算机、网络交换机和组态软件构成，采用EtherNet网络通讯，一方面实现与现场系统的数据采集和交换，另一方面实现数据存储、分析、管理。甚至可实现远程IE监控和MODEM拨号监控.
3.3控制层设计
控制层由DVP系列网络产品构成，包括主机、以太网模块、总线模块等，针对各类设备共配置5套，主要实现对每类设备的管理和控制，并且将数据上传至上位机，同时将上位机的控制命令和数据下达到每台设备。
（1）电源模块：DRP-024V120，提供主机直流电源。
（2）主 机：DVP-28SV，现场控制主站。
（3）以太网模块：DVPEN01-SL，与上位机实现以太网通讯，分配不同IP地址。
（4）CAN总线模块：DVPCOPM-SL，作为CANOPEN主站与下层每台设备进行总线通讯，采用主/从结构控制多台设备。
3.4 设备层设计
设备层控制每台设备完成其工艺要求，多数采用RS485串行通讯方式控制，采用DVP-COA02与上层CANOPEN总线通讯。由于台达网络产品采用开放的标准总线CANOPEN及DEVICENET，因此也可兼容其它厂商符合总线标准的设备层控制系统。
3.5 网络控制系统应用特点
采用串行总线(RS485)进行设备层各类设备组网通讯，并可兼容其它厂商产品的分类（欧姆龙、施耐德、西门子等）组网通讯；可以满足某些纺织厂原来已有设备控制系统多样化的网络控制升级改造。具有各班班产统计及显示、速度显示、效率显示等主要工艺参数的采集。各种报警统计，对故障进行分级（一般、严重、致命），且报警（故障）列表与视频监控（现场反馈）相结合（支持故障现场实时视频数据显示）。各班产量及关键参数存入数据库并保存一年，并具有Chart 统计显示功能。支持自定义报表格式及定时、实时报表打印功能。扩充能力强，支持各个品牌的PLC入网。支持纺织工艺参数单个设定及批量修改。支持品质追溯功能，提高产品质量。
3.6台达全系列网络产品介绍
台达长期致力于工控自动化的开发和研究，到目前为止，已推出全系列的EtherNet、DeviceNet、CanOpen各种网络产品，可以方便的搭建各种控制网络架构，满足不同应用场合需求，且以其高性价比、高可靠性得到广泛应用，以下简单介绍台达网络产品：
（1）EtherNet以太网产品：DVPEN01-SL：TCP/IP主站模块；DVPENA01-MOD：TCP/IP转RS485模块；RTU-EN01：以太网远程模块。
（2）DeviceNet总线产品：DVPDNET-SL：DeviceNet主站模块；DVPDT01-S：DeviceNET从站模块；DVPDNA02：DeviceNET转RS485模块；RTU-DNET：DeviceNET远程模块。
（3）CanOpen总线产品：DVPCOPM-SL：CANopen主站模块；DVPCOA02：Can BUS转RS485模块；RTU-COPM：CANopen远程模块。
（4）串行通讯产品：IFD-8500：带隔离的RS-232 to RS-485/RS-422通讯转换模块；IFD-8510：带隔离的RS-485/RS-422通讯中继器；IFD-8520：带隔离可设定站号RS-485；RTU-485：RS-485远程模块。
4 结束语
步入21世纪以来，我国纺织企业随着其设备的扩充和工人的增加，设备和人员的管理问题日益突出，特别是对于一些大型的纺织企业，需要在生产和设备管理上投入大量的人力物力，而由于客观因素，人为主观因素的影响，经常无法满足市场对企业的要求，许多生产信息设备信息无法及时准确地反馈到企业领导者的手中，因而制约了决策者的决策给企业带来很大的损失。鉴于以上因素，充分整合了计算机、网络通讯等高新控制技术的纺织厂网络控制系统，不仅可以满足纺织厂生产管理需要，而且可以最大限度的来降低用户的使用成本，为企业带来更大的经济效益和社会效益。
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